Composite couleur de Titan et Dione réalisé à partir d'images Cassini acquises en mai 2011. Major)
Il a longtemps été émis l'hypothèse que la lune de Saturne Titan pourrait héberger un océan souterrain mondial sous une croûte glacée, sur la base des mesures de sa rotation et de son orbite par le vaisseau spatial Cassini de la NASA. Titan présente une densité et une forme qui indiquent une couche interne liquide flexible - un océan souterrain - peut-être composé d'eau mélangée à de l'ammoniac, une combinaison qui aiderait à expliquer la quantité constante de méthane trouvée dans son atmosphère épaisse.
Maintenant, une analyse plus approfondie des mesures de gravité de Cassini par une équipe de l'Université de Stanford a montré que la couche de glace de Titan est plus épaisse et moins uniforme que ce qui avait été initialement prévu, indiquant une structure interne plus complexe - et une influence externe plus forte pour sa chaleur.
L'océan sous-marin liquide de Titan était auparavant estimé à environ 100 km (62 miles) d'épaisseur, pris en sandwich entre un noyau rocheux en dessous et une coquille glacée au-dessus. Cela était basé sur le comportement de Titan sur son orbite - ou, plus précisément, sur la façon dont Titan change de forme le long de son orbite, tel que mesuré par l'instrument radar de Cassini.
Parce que l'orbite de 16 jours de Titan n'est pas parfaitement circulaire, la lune subit une attraction gravitationnelle plus forte de Saturne à certains points qu'à d'autres. En conséquence, il est aplati aux pôles et change légèrement de forme en permanence - un effet appelé flexion de marée. Parallèlement à la désintégration des matières radioactives dans son cœur, cette flexion génère la chaleur interne qui aide à maintenir un liquide océanique souterrain.
Une équipe de chercheurs de l'Université de Stanford, dirigée par Howard Zebker, professeur de géophysique et de génie électrique, a utilisé des mesures récentes de Cassini de la topographie et de la gravité de Titan pour déterminer que la couche glacée entre la surface de la lune et l'océan est jusqu'à deux fois plus épaisse qu'on ne le pensait auparavant. - et il est considérablement plus épais à l'équateur qu'aux pôles.
"L'image de Titan que nous obtenons a un noyau rocheux glacé avec un rayon d'un peu plus de 2 000 kilomètres, un océan quelque part dans la plage de 225 à 300 kilomètres d'épaisseur et une couche de glace de 200 kilomètres", a déclaré Zebker.
Différentes épaisseurs de la couche de glace de Titan signifieraient qu'il y aurait moins de chaleur générée en interne par la décomposition des matières radioactives dans le cœur de Titan, car ce type de chaleur serait plus ou moins uniforme à l'échelle mondiale. Au lieu de cela, la flexion des marées causée par les interactions gravitationnelles avec Saturne et les petites lunes voisines doit jouer un rôle plus important dans le réchauffement de l'intérieur de Titan.
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Avec les nouvelles mesures de la gravité de Titan par Cassini, Zebker et son équipe ont calculé que la couche glacée sous les poteaux aplatis de Titan est plus mince de 3000 mètres (environ 1,8 mile) que la moyenne, tandis qu'à l'équateur, elle est 3000 mètres plus épaisse que la moyenne. Combiné avec les caractéristiques de la surface de la lune, cela fait que l'épaisseur globale moyenne de la couche de glace ressemble plus à 200 km, et non à 100.
On pense que la chaleur générée par la flexion des marées - qui est plus fortement ressentie aux pôles - est la cause de la glace plus mince. Une glace plus mince signifierait qu'il y a plus d'eau liquide sous les pôles, ce qui est plus dense et exercerait ainsi une traction gravitationnelle plus forte ... exactement ce qui a été trouvé dans les mesures de Cassini.
Les résultats ont été annoncés mardi 4 décembre lors de la convention AGU à San Francisco. En savoir plus sur la page d'actualités de l'Université de Stanford.
